Tài liệu PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG pptx

Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu - Vật liệu thép : Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thépThái N

PHẦN III THIẾT KẾ THI CÔNG



20%

Chương I: THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1

I Đặc điểm cấu tạo trụ T1

- Trụ T1 là trụ đặc có các kích thước như hình vẽ sau

II Sơ lược về đặc điểm nơi xây dựng cầu:

II.1 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu:

- Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn : Có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây

có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu

- Vật liệu thép : Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thépThái Nguyên, Biên Hoà hoặc các loại thép liên doanh như Việt_Nhật, Việt _Úc

- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp

ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xâydựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặtra

II.2 Nhân lực và máy móc:

Công ty trúng gói thầu thi công công trình này có đầy đủ phương tiện và thiết bị phục

vụ thi công, đội ngũ công nhân và kỹ sư chuyên môn cao và dày dạn kinh nghiệm trongvấn đề thiết kế và xây dựng, hoàn toàn có thể đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ.Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công nghệ mới về xây

dựng cầu Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể thuê dân cư trongvùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực Còn đối với máy mócthiết bị cũng có thể thuê nếu cần

II.3 Điều kiện địa chất thủy văn:

- Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệch :

- Lớp cát pha sét có chiều dày trung bình 3,0-3,5m

- Lớp cát hạt thô có chiều dày trung bình 6,5-8,0m

- Lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn có chiều dày trung bình 8,0-9,0m

- Lớp đá phiến màu xám trắng,nâu,đá phong hóa có chiều dày vô cùng

- Khu vực này thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi ít vào các mùa

Các số liệu thuỷ văn :

II.4 Tình hình dân cư:

- Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độphân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, bêncạnh đó là buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng Nhân dân ởđây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình cầu

II.5 Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân

- Lán trại được xây dựng ở gần công trình Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc và cácnhu yếu phẩm trong sinh hoạt được đảm bảo đầy đủ

II.6 Chọn thời gian thi công:

- Dựa vào các số liệu được khảo sát thống kê về địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, thờitiết khí hậu, điều kiện giao thông, vận tải ta chọn thời gian thi công từ đầu tháng hai Thicông sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, còn thi công muộn hơn sẽ gặp mưa ở cuối giai đoạnxây dựng cầu Nếu như vậy vào mùa mưa sẽ không tiện, tiến độ thi công sẽ không đảmbảo, điều kiện thi công sẽ gặp nhiều khó khăn, chất lượng công trình khó đạt được nhưthiết kế

III Đề xuất các phương án thi công trụ T1:

- Theo số liệu khảo sát thì tại vị trí thi công trụ có những đặc điểm ảnh hưởng đếnphương án thi công như sau:

- Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệch :

- Lớp cát pha sét có chiều dày trung bình 3,0-3,5m.

- Lớp cát thô có chiều dày trung bình 6,5-7,1m

- Lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn có chiều dày trung bình 8,0-9,0m

- Lớp đá phiến màu xám trắng,nâu,đá phong hóa có chiều dày vô cùng

-Vì địa chất của các lớp là các lớp đất rời, do đó khi thi công khoan tạo lỗ phải kèm theoống vách

- Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là 3,325m (chưa kể chiều dày lớp bêtông bịt đáy)

- Vận tốc dòng chảy vào mùa thi công: V < 2m/s

* Với các hiện trạng đã nêu ở trên ta chọn phương án thi công hố móng dùng vòng vâycọc ván thép có 1 tầng khung chống là hợp lý nhất

IV Trình tự thi công trụ T1:

Trình tự thi công trụ T1 gồm các bước như sau:

- Tập kết vật tư thiết bị thi công

- Định vị tim trụ (dùng máy + nhân công)

- Gia công lồng thép

- Thi công cọc khoan nhồi

- Thi công vòng vây cọc ván thép

- Đào đất hố móng bằng máy kết hợp nhân công đến cao độ thiết kế

- Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bêtông bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng

- Hút nước và vệ sinh lại hố móng

- Nghiệm thu hố móng

- Đập đầu cọc và tiến hành đổ lớp bêtông đệm

- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bệ trụ

- Khi bêtông bệ trụ đã đạt cường độ, tháo dở ván khuôn, lấp đất hố móng đến cao

độ đỉnh bệ móng

- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông thân trụ T1

- Khi bêtông thân trụ đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ ván khuôn và hoàn thiện trụT1

V Các công tác chính trong quá trình thi công trụ:

V.1 Công tác chuẩn bị:

V.1.1 Lán trại kho tàng:

- Do thời gian thi công khá dài, nên việc tổ chức kho bãi lán trại là rất cần thiết Kho bãi lán trại phải được xây dựng ở nơi khô ráo, an toàn và gần công trình nhằm đảm bảo việc quản lý, bảo quản nguyên vật liệu và máy móc thi công

- Dùng máy san, máy ủi kết hợp nhân công để dọn dẹp mặt bằng bãi thi công Mặt bằngphải bằng phẳng, đủ rộng để bố trí vật liệu, máy móc thi công.

V.1.2 Nguyên vật liệu:

- Các loại vật liệu được vận chuyển đến công trường và tập kết vào kho bãi, quá trìnhcung ứng vật liệu phải đảm bảo tính liên tục, đảm bảo các thông số kỹ thuật về yêu cầuvật liệu

- Về máy móc: Đơn vị thi công có đủ các thiết bị thi công, từ các loại máy nhỏ như máyhàn, máy cắt, máy phát điện,máy bơm cho đến các loại máy lớn như máy cẩu, máykhoan, máy đào, xà lan…

V.2 Công tác định vị tim trụ:

- Mục đích: Nhằm đảm bảo đúng vị trí, kích thước của toàn bộ công trình cũng như các

bộ phận kết cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi công

- Nội dung:

+ Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các mốc cao độ và mốc đỉnh

+ Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu, đường trục của các trụ mố vàđường dẫn đầu cầu

+ Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại công trường

+ Định vị các công trình phụ tạm phục vụ thi công

+ Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp giao hội, phải có ít nhất 3 phương ngắm

+ 2 điểm A,B là 2 mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ một đoạn cốđịnh, ta tiến hành lập 2 cơ tuyến ABA1, ABA2.

+ Cách xác định tim trụ T1 (điểm C) được xác định như sau:

* Tại A nhìn về B (theo hướng tim cầu) mở một góc 0

1 2 90

γ = =γ về 2 phía, lấy 2điểm A1,A2 cách điểm A một đoạn AA1=AA2

* Tại B nhìn về A (theo hướng tim cầu) mở một góc 0

1 2 90

γ = =γ về 2 phía, lấy 2điểm B1, B2 cách điểm B một đoạn BB1=BB2

* Gọi C là tim trụ số 1

tgβ=

1

BC BB

* Tại A2 nhìn về A quay một góc α có:

tg

1

AC α AA

=

- Đặt máy kinh vĩ I tại A hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại A1 hướng về A, sau

đó mở một góc α Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1

- Tương tự đặt máy kinh vĩ I tại vị trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại B2hướng về B, sau đó mở một góc β Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1

- Kiểm tra lại vị trí C bằng cách đặt máy kinh vĩ số II tại A2 hướng máy về A rồi mở mộtgóc α và đặt máy tại B2 hướng về B rồi mở góc β Giao 2 hướng của máy I và máy II tađược vị trí tim của trụ số 1 Công tác định vị tim trụ nhằm đảm bảo đúng vị trí và kíchthước của trụ cần thi công, được thực hiện trong quá trình thi công

V.3 Thi công cọc khoan nhồi:

- Theo điều kiện địa chất: lớp 1 trên là lớp cát pha sét, lớp thứ 2 là lớp cát thô dày, lớpthứ 3 là lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn, lớp 4 đá phiến màu xám trắng, nâu, đá phong hóa dày

vô cùng và vị trí trụ thi công ở nơi có nước mặt nên ta chọn phương pháp khoan tạo lỗdùng ống vách

*Ưu điểm của cọc khoan nhồi:

+ Rút bớt được công đoạn đúc sẵn cọc, do đó không còn các khâu xây dựng bãi đúc,lắp dựng ván khuôn, chế tạo mặt bích hoặc mối nối cọc Đặc biệt không cần điều độngnhững công cụ vận tải và bốc xếp cồng kềnh trong khâu vận chuyển cẩu lắp phức tạp + Vì cọc đúc ngay tại móng, nên có khả năng thay đổi kích thước hình học, chẳng hạnchiều dài, đường kính cọc và số lượng cốt thép so với bản vẽ thiết kế, để phù hợp vớithực trạng của đất nền được phát hiện chính xác hơn trong quá trình thi công

+ Cọc khoan nhồi có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàngvượt qua được những chướng ngại vật

+ Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả năng chịu lực của vật liệu, do đó giảmđược số lượng cọc trong móng Đặc biệt cốt thép chỉ bố trí theo yêu cầu chịu lực khi khaithác, không cần bổ sung nhiều cốt thép như cọc đúc sẵn để chịu lực trong quá trình thicông cọc.

+ Khả năng chịu lực lớn hơn rất nhiều so với cọc đóng cũng là 1 ưu điểm của cọckhoan nhồi nên số lượng cọc sẽ ít => thi công nhanh hơn cọc đóng

+ Ít gây tiếng ồn và chấn động mạnh làm ảnh hưởng môi trường sinh hoạt xungquanh

+ Kiểm tra chất lượng đất mà cọc khoan đi qua dể dàng

*Nhược điểm của cọc khoan nhồi

+ Sản phẩm trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu dưới lòng đất, các khuyết tật dễxảy ra không kiểm tra trực tiếp bằng mắt được, khó xác định chất lượng sản phẩm vànhất là các chỉ tiêu về sức chịu tải của cọc Chất lượng phụ thuộc chủ quan vào trình độ

kỹ thuật, khả năng tổ chức và kinh nghiệm chuyên môn của nhà thầu và đơn vị sản xuất,mặc dầu có thể được trang bị máy móc chuyên dụng và đồng bộ kể cả những thiết bịkiểm tra chất lượng và thử nghiệm công trình hiện đại

+ Thường đỉnh cọc nhồi phải kết thúc trên mặt đất, khó có thể kéo dài thân cọc lênphía trên, do đó buộc phải làm bệ móng ngập sâu dưới mặt đất hoặc đáy sông, vì vậykhông có lợi về mặt thi công

+ Rất dể xảy ra khuyết tật ảnh hưởng đến chất lượng cọc, chẳng hạn :

- Hiện tượng thắt hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi đi qua nhiềulớp đất đá khác nhau

- Bê tông xung quanh cọc dể bị rửa trôi lớp xi măng khi gặp mạch ngầm và gây ra hiệntượng rổ, khuyết tật thân cọc

- Ngoài ra còn rất nhiều nguyên nhân chủ quan khác làm cho cọc khoan nhồi kém chấtlượng

+ Thi công cọc đúc tại chổ thường phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết

+ Hiện trường thi công cọc dể bị lầy lội

+ Phải làm vòng vây ván thép ngăn nước ngập vị trí thi công cọc khoan nhồi

* Trình tự thi công cọc khoan nhồi gồm các bước sau đây:

V.3.1 Công tác chuẩn bị thi công:

- Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải điều tra và thu thập các tài liệusau:

+ Bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả năng chịu tải, các yêu cầu thử tải vàphương pháp kiểm tra nghiệm thu

+ Tài liệu điều tra về mặt địa chất, thủy văn nước ngầm.

+ Tài liệu về bình đồ, địa hình nơi thi công, các công trình hạ tầng tại chổ nhưđường giao thông, mạng điện, nguồn nước phục vụ thi công

+ Nguồn vật liệu cung cấp cho công trình, vị trí đổ đất khoan

+ Tính năng và số lượng thiết bị máy thi công có thể huy động cho công trình

+ Các ảnh hưởng có thể tác động đến môi trường và công trình lân cận

+ Trình độ công nghệ và kỹ năng của đơn vị thi công

+ Các yêu cầu về kỹ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

- Công tác tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần thực hiện các hạng mục sau :

+ Lập bản vẽ mặt bằng thi công tổng thể bao gồm: vị trí cọc, bố trí các công trìnhphụ tạm như trạm bêtông Dây chuyền thiết bị công nghệ thi công như máy khoan, cácthiết bị đồng bộ đi kèm, hệ thống cung cấp tuần hoàn vữa sét, hệ thống cáp và xả nước,

hệ thống cấp điện và đường công vụ

+ Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình

V.3.2 Yêu cầu về vật liệu, thiết bị:

- Các vật liệu, thiết bị dùng trong thi công cọc khoan nhồi phải được tập kết đầy đủtheo đúng yêu cầu của hồ sơ thiết kế và các tiêu chuẩn hiện hành

- Các thiết bị sử dụng như cần trục, máy khoan phải có đầy đủ tài liệu về tínhnăng kỹ thuật, cũng như chứng chỉ về chất lượng đảm bảo an toàn kỹ thuật của nhà chếtạo và phải được kiểm tra an toàn theo đúng các qui tắc kỹ thuật an toàn hiện hành

- Vật liệu sử dụng vào các công trình cọc khoan nhồi như ximăng, cốt thép, phụ gia phải có đầy đủ hướng dẫn sử dụng và các chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất.Các vật liệu như cát, đá, nước, bêtông phải có các kết quả thí nghiệm đánh giá chấtlượng, kết quả ép mẫu trước khi đưa vào sử dụng

V.3.3 Thi công các công trình phụ trợ:

- Trước khi thi công cọc khoan nhồi phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi công để tiến

hành xây dựng các công trình phụ trợ như :

+ Đường công vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi công + Hệ thống cấp thoát nước và cấp điện khi thi công

+ Hệ thống cung cấp bêtông gồm các trạm bêtông, các kho chứa ximăng, các máy

bơm bê tông và hệ thống đường ống

+ Lập bản vẽ thể hiện các bước thi công, các tài liệu hướng dẫn các thao tác thicông đối với các thiết bị chủ yếu, lập qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi đểhướng dẫn, phổ biến cho cán bộ, công nhân tham gia thi công làm chủ công nghệ

- Mặt bằng thi cơng phụ thuộc vào địa hình: ở đây ta sử dụng hệ phao nổi để đặt máykhoan và neo cố định hệ thống phao nổi.

V.3.4 Cơng tác khoan tạo lỗ dùng ống vách:

- Ống vách cĩ tác dụng ngăn khơng cho đất bên ngồi sạt lở vào hố mĩng, ống váchthường lắp chân xén bằng hợp kim cứng và sắt

- Dùng thiết bị khoan, đưa ống vách vào đất và chuyển đất từ cọc nhồi ra bằng thiết bịkhoan tự hành

V.3.5 Định vị lắp đặt ống vách:

- Ngồi việc sử dụng các lọai máy mĩc thiết bị trên để đo đạc và định vị cần dùng thêm

hệ thống khung dẫn hướng Khung dẫn hướng dùng để định vị ống vách phải đảm bảo ổnđịnh dưới tác dụng của lực thủy động

MNTC:4.2m BÚA RUNG

XÀ LAN

CỌC ĐỊNH VỊ II N 0 300 L=7m

ỐNG VÁCH THÉP

XÀ LAN

-1.8m 0.0m

MNTC:4.2m +5.2m

CỌC ĐỊNH VỊ II N 0 300 L=7m

MŨI KHOAN MÁY KHOAN TỰ HÀNH

Thi cơng ống vách để thi cơng cọc khoan nhồi.

- Đối với những cọc cĩ đường kính lớn, khơng được nâng chuyển lồng cốt thép tại

1 hoặc 2 điểm, phải giữ lồng cốt thép tại nhiều điểm để tránh biến dạng

+ Lồng cốt thép phải được giữ cách đáy lỗ khoan 10cm

+ Lồng cốt thép sau khi hạ và ống thăm dị phải thẳng và thơng suốt

LỒNG CỐT THÉP

CĐÔV -21.025m

XÀ LAN CỌC ĐỊNH VỊ II N 0 300 L=7m

-1.8m

MNTC:4.2m +5.2m

-21.125m LỖ KHOAN

Hạ lồng thép để tiến hành đổ bê tơng

V.3.10 Đổ bêtơng cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn:

- Khi đổ bêtơng cần tuân thủ các quy định sau:

+ Trước khi đổ bêtơng cọc khoan, hệ thống ống dẫn được hạ xuống cách đáy hốkhoan 20cm Lắp phểu đổ vào đầu trên ống dẫn

+ Treo quả cầu đổ bêtông bằng dây thép hoặc dây thừng Quả cầu được đặt thăngbằng trong ống dẫn tại vị trí dưới cổ phểu khoảng 20-40cm và phải tiếp xúc kín khít vớithành ống dẫn.

+ Dùng máy bơm rót dần bêtông vào cạnh phểu, không được rót trực tiếp bêtônglên cầu làm lật cầu

+ Khi bêtông đầy phểu, thả sơi dây thép giữ cầu để bêtông ép cầu xuống và tiếptục cấp bêtông vào phểu

+ Phải đổ bêtông với tốc độ chậm để không làm dịch chuyển lồng thép và tránhbêtông bị phân tầng

+ Trong quá trình đổ bêtông phải giữ mũi ống dẫn luông ngập vào trong bêtông tốithiểu là 2m và không vượt quá 5m Không được cho ống chuyển động ngang Tốc độ rút

+ Khi đổ bêtông cọc ở giai đoạn cuối thường gặp vữa hạt nhỏ nỗi lên, vì vậy phảitiếp tục đổ bêtông để toàn bộ vữa đồng nhất dâng lên đến cao độ đỉnh cọc

CÁC ỐNG THÉP THĂM DÒ KHUYẾT TẬT

ỐNG ĐỔ BÊTÔNG

MNTC:4.2m +5.2m

CỌC ĐỊNH VỊ II N 0 300 L=7m XÀ LAN

-1.8m 0.0m

LỖ KHOAN CĐÔV -21.025m

-21.125m PHỂU ĐỔ BÊTÔNG

Thi cơng đổ bê tơng cọc khoan nhồi.

V.3.11 Nghiệm thu cọc khoan nhồi:

- Cọc khoan nhồi phải được kiểm tra trong tất cả các cơng đoạn làm cọc, việc kiểmtra cọc khoan nhồi nhằm mục đích khẳng định chất lượng bêtơng cũng như sự tiếp xúcgiữa bêtơng và đất nền tại mũi cọc Cơng việc này khơng liên quan tới việc thử tải trọngtĩnh cọc mà chỉ đơn thuần là xác định kích thước hình học cọc

- Để kiểm tra cọc, hiện nay người ta hay sử dụng các biện pháp thăm dị phát hiện cáckhuyết tật của thân cọc và mũi cọc

- Phương pháp kiểm tra bằng truyền âm (siêu âm):

+ Với phương pháp này cĩ thể khảo sát những thay đổi về chất lượng bêtơng trêntồn bộ chiều dài cọc và vị trí cục bộ khuyết tật cĩ thể xảy ra

+ Nguyên lí:

- Phát một chấn động siêu âm trong một ống nhựa đầy nước đặt trong thân cọc

- Đầu thu đặt cùng mức trong một ống khác cũng chứa đầy nước, được bố trítrong thân cọc

- Đo thời gian hành trình và biểu lộ độ dao động thu được.

- Tuy nhiên về tổng thể phương pháp đo chỉ khảo sát phần lõi cọc bao quanh các ống

để sẵn, bởi vậy nó bỏ qua các khuyết tật ở thành biên cọc

V.4 Xây dựng vòng vây cọc ván thép:

- Để tiến hành xây dựng trụ T1 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt và đấtcát chảy vào hố móng làm cản trở thi công Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là 5,8m(chưa kể chiều dày lớp bêtông bịt đáy) Vì vậy chọn phương án thi công ngăn nước bằngvòng vây cọc ván thép là hợp lý và kinh tế nhất

- Chọn loại cọc ván kiểu Lacxen IV có các thông số kỹ thuật và kích thước như sau:

+ Mômen quán tính của 1m tường cọc ván là : 39600 cm4

+ Mômen quán tính của từng cọc ván riêng lẻ là : 4640 cm4

+ Mômen kháng uốn của từng cọc ván riêng lẻ là: 405 cm3

+ Mômen kháng uốn của 1m tường cọc ván là : 2200 cm3

- Tại các góc của cọc ván ta liên kết bằng thép góc như hình vẽ Kích thước của bệ trụ là8x11(m2) nên ta chọn kích thước vòng vây cọc ván thép là 10x13(m2) Số lượng cọc vánthép được lấy như sau:

+0.875m 0.0m

-1.8m

-21.125m

CỌC ĐỊNH VỊ II N 0 300 L=7m

ĐÀO ĐẤT HỐ MÓNG

Thi cơng vịng vây cọc ván thép và đào hố mĩng.

V.5 Cơng tác đào đất hố mĩng:

- Biện pháp đào đất trong hố mĩng trong trường hợp này hố mĩng cĩ nước nên khơng thểđào bằng nhân cơng được Dựa vào điều kiện địa chất của lịng sơng ta chọn biện pháp thicơng cơ giới để đào đất Với cao độ đáy bệ trụ ta xác định được phạm vi đào đất trong lớpđất đầu tiên là lớp cát pha trạng thái rời rạc, dùng máy đào gầu ngoặm đào đất Đất đào lênphải được vận chuyển vào bờ đổ ở nơi khác để đảm bảo khơng thu hẹp dịng chảy

- Trong quá trình đào chú ý phải đảm bảo khơng phá hoại cấu trúc tự nhiên của đất nền ởcao độ thiết kế Vì vậy khi đào đến cao độ cách CĐ thiết kế 0,3 ÷ 0,5m thì dùng thiết bịnhỏ hơn để sửa san lại hố mĩng trước khi xây dựng cơng trình

V.6 Thi cơng đổ lớp bê tơng bịt đáy :

- Đổ bê tơng bịt đáy:

* Tính tốn chieuf dày lớp bê tơng bịt đáy

- Chiều dày lớp bê tơng bịt đáy phải thỏa mãn hai điều kiện

+ Thắng áp lực đẩy nổi

+ Đảm bảo về cường độ

a Điều kiện 1 : Trọng lượng lớp bê tơng phải lớn hơn sức đẩy nổi của nước Xét cho

trường hợp cĩ kể đến lực ma sát giữa cọc và bê tơng

MÁY BƠM NƯỚC C-665

MNTC:4.2m +5.2m

Thi cơng đổ bê tơng bịt đáy

- Gọi X là chiều dày lớp bê tơng bịt đáy

- Trọng lượng của lớp bê tơng bịt đáy:

b Điều kiện 2 : Thỏa mãn điều kiện về cường độ

- Để đơn giản ta xem lớp bê tông bịt đáy là dầm đơn giản kê lên hai gối

1

43 , 17

- Phương pháp này cho năng suất cao và đảm bảo chất lượng hơn cả vì hạn chế mặt tiếpxúc giữa bêtông và nước…

b Thiết bị :

- Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn có tiết diện hình tròn

đường kính D = 20cm, chiều dày ống δ = 4mm

- Phểu: được làm bằng thép có bề dày δ = 4mm xung quanh có nẹp bằng sắt góc để tăngcường độ cứng.

- Nút giữ: được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su Yêu cầu nút giữ là dễ tụt xuống và

nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống

- Để thi công vòng vây cọc ván, các tầng vành đai được chế tạo sẵn trên bờ, sau đó đưa

ra vị trí thi công bằng cần cẩu rồi đóng các cọc định vị, tiếp đó dựa vào vành đai để đóngcọc ván thép Tường cọc ván được gia cố bằng vành đai hình chữ nhật và bằng thanhchống ngang dọc và chéo ở góc Các bộ phận gia cố được đặt dần theo quá trình thi công

và được cấu tạo sao cho thuận tiện cho việc lắp đặt và tháo dỡ

- Để hạ cọc ván thép vào đất dùng hệ thống búa, giá búa đặt trên xà lan Để tránh cáchàng cọc không bị nghiêng và khép kín theo chu vi thì phải đặt toàn bộ tường hoặc mộtđoạn tường vào vị trí khung dẫn hướng Đóng cọc làm 2 hoặc 3 đợt tùy theo độ sâu cầnđóng Các bộ phận ngàm cọc đều phải được bôi trơn mỡ trước khi đóng Khe hở thẳngđứng giữa các cọc cần phải được trét đất sét dẻo để tránh nước rò rĩ vào

* Các nguyên tắc tính toán:

- Vòng vây cọc ván được xem là tuyệt đối cứng

- Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại làmặt phẳng

- Ở đây ta chọn vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống Do đó cần kiểm tra vềmặt ổn định vị trí và độ bền của các bộ phận có trong vòng vây Ta đi xét 2 trường hợpnhư sau:

+ Giai đoạn 1: Hố móng đã đào tới cao độ của đáy lớp bêtông bệ móng Hút ramột phần nước trong hố móng để thi công khung chống đỡ

+ Mực nước hút ra lấy bằng:

≤ 0,25.(hđ + hn) = 0,25.(4,5 + 1,825) = 1,58(m) Sơ đồ tính của cọc ván trong giaiđoạn 1 có thể xem như quay quanh diểm O là tại vị trí thanh chống

+ Giai đoạn 2: Hố móng đã bịt đáy Nước trong vòng vây đã hút cạn Cọc ván có

xu hướng quay quanh điểm O nằm cách mặt trên của lớp bê tông bịt đáy khoảng 0,5m vềphía dưới

γ2 = 1,95 (T/m3)

ε2 = 0,55

φ2 = 32

c2 = 0,11+ Lớp 3 : Cát hạt thô lẫn sỏi sạn dày 8,0-9,0m có các chỉ tiêu cơ lý sau:

c3 = 0+ Lớp 4 : đá phiến màu xám trắng, nâu, đá phong hóa dày vô cùng.

- Dự kiến cọc ván thép sẽ đóng xuyên qua 2 lớp là lớp 1 và lớp 2

+ Sự khác nhau của góc ma sát trong ϕ:

tc

1

tc 2

tc 1

ϕ

ϕ

−ϕ

γ

γ

−γ

.100%= 100 %

92 , 1 95 , 1 92 ,

h

tc i tc

tb

h

h

h

=> γdn =(21,65+0−,581).1 = 1,04 (T/m3)

+ Các hệ số:

Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động: na = 1,2

Hệ số vượt tải của áp lực đất bị động: nb = 0,8

Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh lấy n = 1

Hệ số áp lực đất chủ động:

2

tc tb a

+ ML : Tổng mômen các lực gây lật đối với điểm lật O.

+ MG : Tổng mômen các lực giữ đối với điểm lật O

+ m : hệ số điều kiện làm việc, m = 0,95

- Việc tính toán cường độ của cọc ván ta xem cọc ván thép là 1 dầm đơn giản kê lên 2 gối

là thanh chống ngang và gối dưới là điểm giữa của chiều sâu ngàm cọc ván vào đất t củacọc ván thép Tải trọng tác dụng gồm: áp lực đất chủ động và áp lực nước nằm ngoài hốmóng và bỏ qua áp lực đất bị động và áp lực nước trong hố móng

- Theo kích thước của vòng vây ta dùng 4 thanh chống chéo.

- Sơ đồ tính duyệt cường độ cọc ván và tính thanh chống :

E6 = 0,5.2,75.6,35 = 8,73 (T/m)

- Lập phương trình cân bằng mômen đối với điểm A:

ΣMA = E5.2,725 + E6.2,11 - N.8,175 = 0

⇒ N = 13,38 (T)

- Ta coi thanh chống ngang là 1 dầm chịu nén đúng tâm

- Chọn tiết diện thanh chống:

2100

10 38 ,

Vậy: λmax = max (λx ; λy) = 84,38

Tra bảng ta có ϕ = 0,751

- Công thức kiểm tra ổn định :

R.F

N ≤ϕ

=σ

751 , 0 8 , 34

10 38 ,

- Momen gây lật (E1, E3, E4, E5)

- Momen giữ (E2, E6, E7)

- Khi kiểm tra cường độ của tiết diện cọc ván thép, ta có thể lấy momen lớn nhất trongcọc ván thép là momen gây lật

- Sau khi đổ bêtông bịt đáy ta tiến hành hút nước để thi công bệ trụ và thân trụ.

- Hút nước trong hố móng ta sử dụng máy bơm để hút

- Lưu lượng nước ở đây chủ yếu là nước có sẵn trong hố móng và nước thấm qua các khegiữa các cọc ván rất ít coi như không có:

+ Công suất động cơ 6KW

- Thời gian hút hết nước trong hố móng :

- Vị trí đặt ống hút phải ở vị trí thấp nhất của hố móng và phải làm hố tụ nước

VI Thi công bệ cọc, thân trụ

VI.1 Thi công bệ cọc:

VI.1.1 Trình tự thi công:

- Hố móng đã được hút hết nước, tiến hành đập đầu cọc để lộ cốt thép ra ngoài và uốn cốtthép theo thiết kế

- Lắp dựng cốt thép cho bệ đài cọc.

- Lắp dựng ván khuôn bệ cọc

- Tiến hành đổ bê tông

VI.1.2 Kỹ thuật đổ bê tông:

- Bêtông được trộn tại trạm trộn và vận chuyển đến vị trí đổ bêtông

- Khi bêtông vận chuyển từ trạm trộn đến, cần phải kiểm tra chất lượng của bêtông ( kiểmtra về độ sụt ) trước khi cho đổ bêtông

- Bêtông được đổ thông qua máy bơm bêtông Chiều dày mỗi lớp đổ bê tông 30cm

- Bê tông đổ theo dải nghiêng với góc nghiêng α = 20÷25o

VI.1.3 Chọn máy đầm và máy trộn bêtông:

- Dùng đầm dùi có các thông số kỹ thuật sau:

+ Đầu công tác dùi: 40cm+ Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm+ Bước di chuyển của dùi không quá 1,5.R = 1,05m+ Khi đầm lớp trên phải cắm vào lớp dưới 10cm để bêtông được liền khối

- Chọn máy trộn bê tông:

+ Năng suất của máy trộn:

t1: thời gian đổ vật liệu vào thùng, t1 = 20(s)

t2: thời gian trộn vật liệu, t2 = 150(s)

t3: thời gian đổ bê tông ra, t3 = 20(s)

⇒ nck = 19 (mẻ trộn/h)

⇒ N = 1.0,7.19.0,8 = 10,64 (m3/h)

VI.1.4 Tính toán ván khuôn:

VI.1.4.1 Cấu tạo ván khuôn bệ trụ:

- Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm

- Kích thước bệ móng: 8x11x2,5

VI.1.4.2 Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:

- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi Cường độ áp lực này có thể thay đổi trongphạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, trọng lượngcốt liệu, phương pháp đổ và đầm bê tông

- Trong quá trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng lên

- Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp đầm.Trong quá trình đông kết thì áp lực của bê tông sẽ giảm dần và sau một thời gian bê tônghình thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hoàn toàn Song ứng suất và biến dạng trongcác bộ phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông tươi gây ra vẫn giữ nguyên

- Hỗn hợp bê tông tươi dưới tác dụng của đầm rung có cấu tạo như đất cát pha sét bãohòa nước, không có dính kết Chiều cao H của biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thờigian đông kết và chiều cao của lớp bê tông tươi

q

(a): Áp lực bêtông giả định(b): Áp lực bêtông khi không đầm rung(c): Áp lực bêtông khi có đầm rung

- Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn và diệntích đổ bê tông Thời gian đông kết của bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, cáctạp chất hóa học, nhiệt độ không khí và các yếu tố khác Khi tính ván khuôn ta lấy thờigian đông kết là 4h kể từ lúc trộn Như vậy chiều cao áp lực là : H = 4h0

Với ho: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ

88

64 , 10 2 0

F

N

h 0,24 (m) (Dùng 2 máy trộn bêtông)Trong đó:

F: diện tích đổ bêtông, F = 8,0.11 = 88 (m2) N: Năng xuất của máy trộn bê tông có dung tích thùng trộn 1m3; N=10,64 m3/h

=> H = 4.ho = 4.0,24 = 0,96 (m)

VI.1.4.3 Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:

- Hiện nay đổ bê tông các kết cấu khác nhau đều dùng đầm rung khi đó hỗn hợp bê tôngtươi nằm trong vùng tác động của đầm có những tính chất gần với tính chất của chất lỏng

có nghĩa là sự liên kết giữa các phần tử bị phá vỡ, hỗn hợp bê tông trong vùng này hoàntoàn lỏng và gây ra một áp lực ngang lên ván khuôn giống như áp lực thủy tĩnh của nước

- Áp lực của hỗn hợp bê tông phía dưới vùng tác dụng của đầm phụ thuộc vào độ sệt vàcác tính chất khác của hỗn hợp, song trị số áp lực này không thể lớn hơn giá trị cực đạicủa áp lực bê tông trong vùng bị tác động của dầm.Vì thế có thể lấy bằng giá trị cực đạinói trên, khi đổ bê tông những kết cấu lớn hơn hoặc tường mỏng mà dùng đầm thì áp lựcngang của bê tông tươi được tính theo công thức:

Pmax= (q + γ.R).nTrong đó:

+ q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tông

+ γ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tông

- Bệ móng có 2 loại ván khuôn, ta chọn ván khuôn bất lợi nhất để tính toán kiểm tra đó làván khuôn số II.

Ván khuôn số II

THEÏP BAÍN DAÌY 4 mm

50 50

+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b Có a/b = 0,5/0,5 = 1

=> tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP

Ta có: α = 0,0513+ Pqđ: Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực

al qđ

F P H

=Trong đó:

= = 1616,35 (KG/m)

= =

667 , 2

10 6 ,

max

σ 809,9 (kG/cm2) < Ru = 2100 (kG/cm2).

=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn

- Kiểm tra độ võng của thép bản:

f =

4 3

H

= P*max = γ.R = 2500.0,7 = 1750 (Kg/m2)

P*qđ = 1112 (Kg/m2)+ β là hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,5/0,5 = 1 => β = 0,0138+ b = 50cm = 0,5m

+δ = 0,4cm là chiều dày của thép bản

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.106(kG/cm2)

=> f = 64 3 =

4 , 0 10 1 , 2

0138 , 0 50 1112 , 0

0,071[f] = 50 0, 2

 Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo

VI.1.4.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang:

- Các thép sườn ngang được xem như dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng.

- Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn nhất trên cả chiều dài thanh thép Vì vậymômen uốn ở các tiết diện của nó (trên 1m bề rộng) được xác định theo công thức:

Mtt max = 0,1.P1qđ.a2

- Kiểm tra điều kiện về cường độ:

10 05 ,

max

σ 123,1 (kG/cm2) < Ru = 2100 (kG/cm2)

Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn

- Kiểm tra độ võng của thép sườn ngang:

f =

4 1 3

P*1qđ = P*qđ.ω

= 1112.0,5.1 = 556 (Kg/m2)

10 1 , 2 125

,

0

0138 , 0 50 0556

l

0,2 (cm)

Vậy điều kiện về độ võng của thép sườn ngang được thỏa mãn

VI.1.4.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng:

- Thanh căng được bố trí tại các vị trí giao nhau của sườn đứng và ngang

(Bố trí theo dạng hoa mai)

Ván khuôn số II

THEÏP BAÍN DAÌY 4 mm

50 50

10 84 ,

σ 1070 (kG/cm2) < R0

Vậy thanh căng đủ khả năng chịu lực

VI.2 Thi cơng thân trụ:

VI.2.1 Trình tự thi cơng:

SƠ ĐỒ KHOAN CỌC TL:1/50

- Tiến hành đổ bê tơng

VI.2.2 Tính tốn ván khuơn:

VI.2.2.1 Cấu tạo ván khuơn thân trụ:

- Sử dụng ván khuơn lắp ghép bằng thép cĩ chiều dày 4mm

- Kích thước thân trụ:

12 CỌC KHOAN NHỒI D100CM

THÉP GÓC L100x100x10

CỌC VÁN THÉP LAXEN IV TL:1/5

400 14.8

II II II II II II II 800

II II II II II II II

II II II II II II II

- Tính toán hoàn toàn tương tự ván khuôn bệ trụ

Chương II: THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP

I Sơ lược về đặc điểm nơi xây dựng cầu:

I.1 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu:

- Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn : Có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây

có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu

- Vật liệu thép : Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thépThái Nguyên, Biên Hoà hoặc các loại thép liên doanh như Việt_Nhật, Việt _Úc

- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp

ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xâydựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặtra

I.2 Nhân lực và máy móc:

Công ty trúng gói thầu thi công công trình này có đầy đủ phương tiện và thiết bị phục

vụ thi công, đội ngũ công nhân và kỹ sư chuyên môn cao và dày dạn kinh nghiệm trongvấn đề thiết kế và xây dựng, hoàn toàn có thể đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ.Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công nghệ mới về xâydựng cầu Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể thuê dân cư trongvùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực Còn đối với máy mócthiết bị cũng có thể thuê nếu cần

I.3 Điều kiện địa chất thủy văn:

- Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệch :

- Lớp cát hạt mịn có chiều dày trung bình 6,0m

- Lớp á cát có chiều dày trung bình 3,0m

- Lớp cát hạt thô có chiều dày vô cùng

- Khu vực này thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi ít vào các mùa

Các số liệu thuỷ văn :

I.4 Tình hình dân cư:

- Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độphân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, bêncạnh đó là buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng Nhân dân ởđây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình cầu

I.5 Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân